汽柴油加氢精制催化剂进展研究

摘 要：介绍近年来几种汽柴油加氢精制催化剂在炼油厂的实际应用的进展研究情况，结合国内石油化工行业的现状展望汽柴油加氢精制催化剂的发展研究前景及其技术开发及更新的必要性。

关键词：汽柴油 加氢 催化剂 应用进展

一、前言

随着我国原油开采加工量的增加，以及对其二次加工技术的不断发展，使得直馏汽柴油及二次加工馏出的汽柴油中的硫、氮等杂质含量越来越高。然而随着汽柴油标准以及环保法规的日益严格，对汽柴油中硫、氮含量的要求和炼油厂SOx、NOx、排放量的限制越来越严格，还对汽油中的苯、芳烃、烯烃含量、含氧化合物的加入量以及柴油的十六烷值和芳烃的含量也有严格的限制指标。因此要求炼油厂的加氢处理能力要不断提高才能满足社会发展的需要，这主要体现在催化剂的最新研究。

近十几年，我国自行研制的一些加氢精制催化剂已达到国际先进水平。如1987年投入工艺应用的RN-1催化剂，它针对我国原油的特点具有很高的脱氮活性，而且具有较高的脱硫及脱芳烃活性，在3.5～6.5MPa压力范围内用于裂化汽油、催化裂化和焦化的轻循环油、减压馏分油等的加氢精制，可得到品质优良的产品。RN-1催化剂的另一个重要特点是与选择性开环催化剂RT-5组合使用，从裂化轻循环油和蒸汽裂解瓦斯油制取低硫、低芳烃的优质柴油，其十六烷值比原料油提高11～16个单位。此过程称为MPHUG过程（Medium Pressure Hydro Upgrading Process）。自1987年至1996年，已在国内39套加氢精制或加氢处理装置上使用，取得了很大的效益。

二、近几年催化剂的发展及其在装置上的使用情况

1.FH-40A和FH-40B催化剂特点及反应性能

FH-40A催化剂是481-3催化剂的换代产品，也是FRIPP于2004年针对提高国产轻质馏分油加氢精制催化剂市场竞争力而开发的新型催化剂。该催化剂以改性氧化铝为载体，以Mo-Ni-Co为活性组分，具有孔容大、比表面积高、加氢脱硫和加氢脱氮活性好、机械强度高及装填堆比小等特点，适合于轻质馏分油的加氢精制，其活性达到了当代国际先进水平，FH-40A催化剂国内已有5套汽油加氢精制装置工业应用。

FH-40B催化剂是FDS-4A催化剂的换代产品，也是FRIPP于2004年开发的轻质馏分油的加氢脱硫专用催化剂。该催化剂以改良氧化铝为载体，以Mo-Co为活性组分，具有孔容大、比表面积高、加氢脱硫和加氢脱氮活性好、机械强度高及装填堆比小等特点，适合于进口含硫轻质馏分油的加氢脱硫。适合于轻质馏分油的加氢精制，其活性达到了当代国际先进水平，FH-40B催化剂国内已有12套汽油加氢精制装置工业应用。

FH-40C催化剂是FRIPP于2005年采用新型改性氧化铝载体及新颖制备技术而开发的轻质馏分油的加氢精制催化剂。该催化剂以W-Mo-Ni-Co为活性组分，具有孔容大、加氢脱硫、脱氮及烯烃饱和活性好、活性稳定性好、装填堆比小及机械强度高等特点，更适合于焦化等二次加工石脑油的加氢精制。FH-40C催化剂国内已有7套装置工业应用。

2.FRIPP最大柴油十六烷值改进（MIC）技术

该技术采用加氢精制和加氢改制双剂一段串联工艺，精制段使用的催化剂一般为FH-5、FH-5A和FH-98等精制剂，改制段使用的是MIC改质催化剂。

MIC技术使用的改质催化剂具有较高的催化活性和较高的芳烃转化深度，具备较高的选择性使环烷烃开环而不断链，使十六烷值提高幅度较大和较高的柴油收率。除此，还具有较高的抗杂质能力和姣好的稳定性，使之能够适应劣质原料和保证长周期稳定运转。FRIPP开发的MIC改质催化剂有两代，第一代是3963催化剂；第二代MIC改质催化剂是FC-18和FC-20。FRIPP开发的第二代MIC改质催化剂是在3963催化剂的基础上超高抗积炭和抗氮能力。MIC技术于2002年4月在中国广州分公司进行工业应用，2002年10月进行标定，在高分压6.9MPa、平均温度360℃和空速1.0h-1的条件下，柴油收率96.6%，产品硫含量由7000μg/g降低到5.8μg/g，十六烷值提高10.9个单位。

此催化剂是抚顺石油化工研究院新开发的一种提高催化柴油十六烷值的加氢改制工艺技术，该技术可以较大幅度提高柴油十六烷值，柴油收率较高。

3.FH-DS和FH-UDS催化剂

FH-DS柴油加氢精制催化剂以改性氧化铝为载体、W-Mo-Ni-Co为活性组分，是FH-5A催化剂的换代产品，其加氢脱氮和脱硫活性都有明显的提高。FH-DS催化剂于2003年3月在茂名分公司首次工业应用，并取得很好的效果。

FH-UDS催化剂是针对柴油排放标准生产而开发的高活性柴油深度加氢脱硫催化剂。该催化剂是在FH-DS催化剂的基础上，通过制备更大孔容及比表面积的新型改性氧化铝载体、对活性金属组分进行更为合理的匹配及负载方式研究等改进措施。FH-UDS催化剂的加氢脱硫活性比FH-DS催化剂加氢脱硫活性更高。

此两种催化剂已在工业生产中投入使用，并取得很好的效果。

4.超低硫柴油加氢精制催化剂（PHF-101）

超低硫柴油加氢精制催化剂（PHF-101）是由中国石油化工研究院研发的，并在2011年11月30日在乌鲁木齐石化公司200万吨/年柴油加氢装置中应用成功。这是继DSO-M催化汽油加氢脱硫降烯烃组合技术，在60万吨/年催化汽油加氢改质装置应用成功后又一重大研发成果。在装置中装填此催化剂，运行24小时即生产出合格产品，汽油硫含量达到国Ⅳ汽油质量标准。

乌石化200万吨/年柴油加氢装置中装填超低硫柴油加氢精制催化剂，并使用混合原料，运行10小时后即产出合格产品，精制柴油硫含量达到国IV柴油标准要求。通过优化操作条件，精制柴油硫含量达到国V质量标准。

汽柴油加氢精制催化剂在乌石化新建装置的先后成功应用，标志着中国石油清洁汽柴油生产技术已经成熟，完全满足国IV清洁汽油和国IV国V清洁柴油生产技术需要，对中国石油炼化主营业务发展具有重要意义。

三、结论

良好的加氢精制效果离不开催化剂的研制和开发，随着我国对环保的要求日益严格与重视，轻馏分油加氢脱硫、脱氮和脱芳烃新技术的开发迫在眉睫，所以今后的研究重点侧重于：

1.汽柴油加氢精制技术需要精益求精，使得油品质量更优，适应环保的要求；

2.针对不同的原料性质及不同加氢精制装置的要求，开发出针对性比较强的催化剂，这样可以选择最优的催化剂体系使用，降低生产成本投入；

3.发挥目前我国加氢精制催化剂处于国际水平的同时，进一步提高催化剂的活性及降低生产成本，参与国际市场竞争。

从长远来看，随着人们逐渐认识到环保的重要性，这就要求我国的汽柴油加氢精制技术不断提高，从而改善油品的质量，使其满足环保要求，同时为我国炼油企业清洁燃料的生产提供技术支撑。

参考文献

[1] 高丽敏. 劣质汽柴油混合加氢催化剂的研究，广州化工2012.07；

[2] 张坤，李付兴，牛红林. 国内柴油加氢改质技术及催化剂研究与应用现状，中国石油和化工标准与质量；

[3] 樊慧丽，段爱军，赵震，周小峰. 催化裂化汽油加氢精制催化剂的研究进展，工业催化，2011.11；

[4] 刘继华，李扬，郭蓉，王震. FRIPP汽柴油加氢精制催化剂的新进展.

作者简介：张康，女，1985年6月16日，汉。